一种地面电子单元设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种地面电子单元LEU设备，应用于列车控制中心TCC与应答器之间，包括：第一LEU单元、第二LEU单元和冗余切换模块；所述第一LEU单元和所述第二LEU单元，分别用于接收所述TCC发送给所述应答器的报文，并发送给所述冗余切换模块；检测自身的工作状态，根据自检结果向所述冗余切换模块发出驱动信号；所述冗余切换模块，用于接收所述第一LEU单元和所述第二LEU单元发送的报文，根据所述第一驱动信号和所述第二驱动信号在来自所述第一LEU单元的报文、来自所述第二LEU单元的报文间选择向所述应答器发送的报文。本实用新型专利技术能够实现LEU设备具有冗余切换功能。实现LEU设备具有冗余切换功能。实现LEU设备具有冗余切换功能。

【技术实现步骤摘要】
一种地面电子单元设备


[0001]本技术涉及控制领域，尤其涉及控制领域中一种地面电子单元设备。

技术介绍

[0002]地面电子单元(简称LEU：Line side Electronic Unit)是中国高铁信号控制系统列控中心(简称TCC：Train Control Center)与应答器信息传输的驱动设备，是实现地对车通信的重要安全设备。
[0003]如图1所示，当前列车控制系统的TCC将控车报文发给LEU，由LEU 设备转换为调制信号发送给应答器，列车通过应答器时通过信号感应接收到 TCC报文信息。
[0004]为满足高铁可靠性的技术要求，需要配置2台LEU(主、备相同)，当主LEU故障时应答器可以从备LEU设备获得TCC的报文信息，保证系统正常运行。目前，LEU设备不具有冗余切换功能，需要由TCC设备实时检测 LEU的工作状态，并通过控制切换继电器(QHJ)来保证主LEU设备切换至备设备。
[0005]由于LEU设备不具有冗余切换的功能，使得现有应用方案具有以下不足之处：
[0006]1)LEU故障时切换至备用设备时间长，响应慢：
[0007]LEU的故障检测是由自身实现，当故障发生时，由LEU将自身的工作状态上报给TCC，TCC针对接收上来的LEU工作状态进行逻辑判断。如果判定为故障，则由TCC切断切换继电器(QHJ)的励磁电源，使得QHJ的继电器前节点断开、后节点连接，实现由主LEU切换至备LEU向室外应答器发送行车报文信息。即故障切换时间＝LEU自身检测时间+与TCC通信时间+TCC逻辑判断时间+继电器驱动时间。
[0008]2)工程实施成本比较高：
[0009]a)新增继电器及连接费用：每台LEU都得新设继电器，每个继电器的驱动和采集都得进行现场线缆敷设；
[0010]b)TCC需要相应硬件和软件费用：由于TCC来实现切换，需要增加TCC 驱动、采集模块，TCC主控程序需要配置相应的数据来支撑。
[0011]3)维护使用比较复杂：
[0012]a)TCC与LEU之间接口有通信和继电器连接，不利于维护使用。
[0013]b)当LEU故障且切换失败时，故障原因可能由于继电器、通信、TCC 的驱动和采集等众多原因，比较复杂不便于维护；
[0014]c)由于TCC和LEU是独立的设备，要实现通过继电器进行切换，需要进行驱动和采集线缆的焊接，这些焊点长时间使用会出现接触性故障，且排查非常困难。

技术实现思路

[0015]本技术要解决的技术问题是提供一种地面电子单元设备，实现了地面电子单元设备具备冗余切换功能。
[0016]为了解决上述问题，本技术还提供了一种地面电子单元LEU设备，应用于列车
控制中心TCC与应答器之间，包括：
[0017]第一LEU单元、第二LEU单元和冗余切换模块；
[0018]所述第一LEU单元，用于接收所述TCC发送给所述应答器的报文，并发送给所述冗余切换模块；检测自身的工作状态，根据自检结果向所述冗余切换模块发出第一驱动信号；
[0019]所述第二LEU单元，用于接收所述TCC发送给所述应答器的报文，并发送给所述冗余切换模块；检测自身的工作状态，根据自检结果向所述冗余切换模块发出第二驱动信号；
[0020]所述冗余切换模块，用于接收所述第一LEU单元和所述第二LEU单元发送的报文，根据所述第一驱动信号和所述第二驱动信号在来自所述第一 LEU单元的报文、来自所述第二LEU单元的报文间选择向所述应答器发送的报文。
[0021]一种示例性的实施例中，上述设备还具有下面特点：
[0022]所述第一LEU单元包括第一主控模块、第一C接口模块；
[0023]所述第一主控模块，用于接收所述TCC发送给所述应答器的报文，并将所接收的报文转换后发送给所述第一C接口模块；检测自身的工作状态，检测所述C接口模块的工作状态；根据自检结果和所述第一C接口模块的工作状态输出向所述冗余切换模块发出所述第一驱动信号；
[0024]所述第一C接口模块，用于将所述第一主控模块发送的报文调制成模拟信号分别发送给所述冗余切换模块和所述第一主控模块；
[0025]所述第二LEU单元包括第二主控模块、第二C接口模块；
[0026]所述第二主控模块，用于接收所述TCC发送给所述应答器的报文，并将所接收的报文转换后发送给所述第二C接口模块；检测自身的工作状态，检测所述第二C接口模块的工作状态；根据自检结果和所述第二C接口模块的工作状态输出向所述冗余切换模块发出所述第二驱动信号；
[0027]所述第二C接口模块，用于将所述第二主控模块发送的报文调制成模拟信号分别发送给所述冗余切换模块和所述第二主控模块。
[0028]一种示例性的实施例中，上述设备还具有下面特点：
[0029]所述第一主控模块包括第一CPU、第二CPU、第一FPGA、第二FPGA、第一安全与门；
[0030]所述第一CPU，用于接收所述TCC发送的报文；当所述第一CPU与所述TCC通信正常时，将所述报文拆分为4个报文发送给所述第一FPGA；当所述第一CPU与所述TCC通信异常时，将第一预设报文发送给所述第一 FPGA；
[0031]所述第二CPU，用于接收所述TCC发送的报文；当所述第二CPU与所述TCC通信正常时，将所述报文拆分为4个报文发送给所述第二FPGA；当所述第二CPU与所述TCC通信异常时，将第二预设报文发送给所述第二 FPGA；
[0032]所述第一FPGA，用于分别接收所述第一CPU发送的4个报文和所述第二CPU发送的4个报文，并进行2取2比较；当比较结果为一致后，将所述 4个报文转换为串行报文，进行DBPL编码后，输出到所述第一C接口模块，否则停止向所述第一安全与门输出动态方波；接收所述第一C接口模块发送的4个报文，并进行DBPL解码后还原为并行报文与所述第一CPU发送的报文进行比较，若比较结果为一致，则向所述第一安全与门输出动态方波；否则停止向所述第一安全与门输出动态方波；其中所述动态方波指逻辑1和逻辑0状态交替变化的方波信号；
[0033]所述第二FPGA用于分别接收所述第一CPU发送的4个报文和所述第二 CPU发送的4个报文，并进行2取2比较；当比较结果为一致后，将所述4 个报文转换为串行报文，进行DBPL编码后，输出到所述第一C接口模块，否则停止向所述第一安全与门输出动态方波；接收所述第一C接口模块发送的4个报文，并进行DBPL解码后还原为并行报文与所述第二CPU发送的报文进行比较，若比较结果为一致，则向第一安全与门输出动态方波；否则停止向所述第一安全与门输出动态方波；
[0034]所述第一安全与门，用于将所述第一FPGA和所述第二FPGA输入的信号进行与操作，将操作结果作为所述第一驱动信号向所述冗余切换模块发出。
[0035]一种示例性的实施例中，上述设备还具有下面特点：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地面电子单元设备，应用于列车控制中心TCC与应答器之间，其特征在于，包括：第一LEU单元、第二LEU单元和冗余切换模块；所述第一LEU单元，用于接收所述TCC发送给所述应答器的报文，并发送给所述冗余切换模块；检测自身的工作状态，根据自检结果向所述冗余切换模块发出第一驱动信号；所述第二LEU单元，用于接收所述TCC发送给所述应答器的报文，并发送给所述冗余切换模块；检测自身的工作状态，根据自检结果向所述冗余切换模块发出第二驱动信号；所述冗余切换模块，用于接收所述第一LEU单元和所述第二LEU单元发送的报文，根据所述第一驱动信号和所述第二驱动信号在来自所述第一LEU单元的报文、来自所述第二LEU单元的报文间选择向所述应答器发送的报文。2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一LEU单元包括第一主控模块、第一C接口模块；所述第一主控模块，用于接收所述TCC发送给所述应答器的报文，并将所接收的报文转换后发送给所述第一C接口模块；检测自身的工作状态，检测所述C接口模块的工作状态；根据自检结果和所述第一C接口模块的工作状态输出向所述冗余切换模块发出所述第一驱动信号；所述第一C接口模块，用于将所述第一主控模块发送的报文调制成模拟信号分别发送给所述冗余切换模块和所述第一主控模块；所述第二LEU单元包括第二主控模块、第二C接口模块；所述第二主控模块，用于接收所述TCC发送给所述应答器的报文，并将所接收的报文转换后发送给所述第二C接口模块；检测自身的工作状态，检测所述第二C接口模块的工作状态；根据自检结果和所述第二C接口模块的工作状态输出向所述冗余切换模块发出所述第二驱动信号；所述第二C接口模块，用于将所述第二主控模块发送的报文调制成模拟信号分别发送给所述冗余切换模块和所述第二主控模块。3.如权利要求2所述的设备，其特征在于：所述第一主控模块包括第一CPU、第二CPU、第一FPGA、第二FPGA、第一安全与门。4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述第一C接口模块包括4个C接口单元；其中，对于每个C接口单元包括：C1接口电路，C6接口电路，调制变压器。5.如权利要求2所述的设备，其特征在于：所述第二主控模块包括第三CPU、第四CPU、第三FPGA、第四FPGA、第二安全与门。6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第二C接口模块包括4个C接口单...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宁先，聂磊，邵乐乐，王连福，李明兵，李鹏杰，
申请(专利权)人：北京和利时系统工程有限公司，
类型：新型
国别省市：